Erythropoietin (EPO) und Ischämie-Reperfusion nach Nierentransplantation

Erythropoietin (EPO) hat pleiotrope Wirkungen, die weit über die Aufrechterhaltung der Masse roter Blutkörperchen hinausgehen. Im Embryo ist EPO ein wichtiger Regulator der Gefäßbildung und des Organwachstums, und EPO-Rezeptoren sind in fast jedem embryonalen Gewebe zu finden. EPO-Rezeptoren existieren auch in vielen erwachsenen Geweben, einschließlich Nierengewebe, und es wurde sogar die Vorstellung von autokrinen oder parakrinen EPO-Systemen aufgeworfen. Obwohl die peritubulären Fibroblasten der Hauptort für die EPO-Produktion bei Erwachsenen sind, wurden EPO-Rezeptoren in vielen Nierenzelltypen nachgewiesen, z. Epithelzellen des proximalen Tubulus, Mesangialzellen und der Glomerulus. Darüber hinaus hat EPO wichtige zytoprotektive Wirkungen auf verschiedene Zelllinien und Organe, und es wurde über einen Schutz vor ischämischer Verletzung und eine Hemmung apoptotischer Todeswege in Gehirn-, Herz- und Nierengewebe berichtet. Die intrazellulären Wege, die an diesen günstigen EPO-Effekten beteiligt sind, können eine Kerntranslokation des Transkriptionsfaktors NF-B, JAK2-Phosphorylierung und Phosphorylierung von Akt (Proteinkinase B) beinhalten.

Eine kürzlich durchgeführte experimentelle Studie ergab, dass die Verabreichung von Kobalt an Ratten eine Hochregulierung von EPO verursachte und das Ausmaß der durch Ischämie-Reperfusion (I/R) verursachten Nierenschädigung verringerte, was darauf hindeutet, dass EPO auch eine wichtige Rolle bei der renalen ischämischen Vorkonditionierung spielen könnte. In der Tat zeigten nachfolgende Studien aus verschiedenen Labors, dass die Vorkonditionierung mit rekombinantem humanem EPO (rHuEPO) bei Nagetieren vor I/R-Verletzungen schützt. In dieser Hinsicht sind Daten zu spezifischen Schutzwirkungen von rHuEPO und seinen Analoga auf Endothelzellen von Glomeruli von besonderem Interesse. Darüber hinaus hat die Verabreichung von rHuEPO möglicherweise nicht nur protektive Wirkungen auf vaskulärer Ebene, sondern auch ein Regenerationspotential, da EPO auch die Proliferation und Differenzierung von regenerativen Zellen wie endothelialen Vorläuferzellen (EPCs) stimuliert.

Renale Ischämie, ob durch Schock oder nach Operation verursacht, ist eine Hauptursache für akutes Nierenversagen (ARF) beim Menschen. In dieser Hinsicht ist die Nierentransplantation ein klassisches Modell der ARF aufgrund einer I/R-Verletzung, da das transplantierte Organ normalerweise nach mehreren Stunden "kalter Ischämie" an die Blutversorgung des Empfängers angeschlossen wird. Obwohl die Reperfusion für das Überleben von ischämischem Gewebe wesentlich ist, initiiert sie auch eine komplexe und zusammenhängende Abfolge von Ereignissen, die zu einer Verletzung und schließlich zum Tod von Nierenzellen als Ergebnis einer Kombination aus Apoptose und Nekrose führt. Apoptotischer Zelltod wurde in menschlichen Biopsien nach Nieren-I/R dokumentiert, und die Hemmung der apoptotischen Signalübertragung und des Zelltods verbessert die damit verbundene Verletzung und Entzündung in einem experimentellen Modell von ischämischem ARF. In ähnlicher Weise wird angenommen, dass die I/R-Schädigung einer transplantierten Niere ein Hauptfaktor ist, der die Nierenfunktion nach erfolgreicher Transplantation einschränkt.